lunedì 30 gennaio 2012

Il segnale wow!: il primo segnale di origine extraterrestre?

15 Agosto 1977.
Il grande radiotelescopio denominato Big Ear (grande orecchio) sta scandagliando il cielo nell'ambito del progetto SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) alla ricerca di un qualsiasi segnale radio di natura extraterrestre.
Il progetto SETI, nato sulla base di idee sviluppate negli anni 50 e 60, si pone in effetti un obiettivo ambizioso: cercare di captare delle trasmissioni radio di eventuali civiltà intelligenti che potrebbero popolare le miliardi di stelle appartenenti alla nostra galassia.

Quella giornata di mezza estate stava andando avanti come le altre precedenti.
Il radiotelescopio stava scandagliando porzioni di cielo a ridosso del centro della Via Lattea.
Nei tabulati compariva molto rumore, qualche sorgente stellare, ma nulla che faceva pensare a trasmissioni da parte di esseri in grado di manipolare le onde elettromagnetiche. D'altra parte non poteva essere altrimenti: ammesso che di civiltà intelligenti esistano là fuori, la probabilità di captare una loro trasmissione radio (ammesso che usino questa tecnologia per comunicare) sono bassissime, se non altro perché il cielo è davvero enorme!
Il segnale captato dal radiotelescopio Big Ear nel 1977
Che l'attenzione sulle scansioni del grande radiotelescopio fosse comunque bassa, lo testimonia il fatto che i dati venivano immagazzinati automaticamente ed analizzati con calma dagli astronomi solamente qualche giorno dopo.

Qualche giorno più tardi quindi, l'astronomo Jerry Ehman, coordinatore del progetto, si trovò ad esaminare i tabulati cartacei risalenti al 15 Agosto, e fu in questa circostanza che ebbe probabilmente la sorpresa più bella della sua vita professionale. A ridosso della costellazione del Sagittario il radiotelescopio aveva captato un forte segnale radio centrato su una frequenza molto stretta, della durata di 72 secondi.
Tenete in mente questo numero perché è molto importante.

L'astronomo comprese subito che quel segnale così particolare era completamente diverso quanto a forma e potenza rispetto alle sorgenti radio naturali (stelle, buchi neri, centro galattico) ed era quasi certamente di natura artificiale. La sorpresa fu così grande che con una penna rossa lo cerchiò, identificandolo con l'esclamazione tipicamente anglofona : "wow!".
Questa serie di numeri incomprensibili ai non addetti ai lavori, sarebbe diventato in in breve tempo il segnale più discusso della storia della radioastronomia, il famoso "segnale wow".

Cosa rappresentava quella breve trasmissione?
Proveniva veramente da una civiltà aliena, oppure era qualcosa di terrestre?
Per avere le idee chiare, ben presto i radiotelescopi di tutto il mondo puntarono le coordinate di origine del segnale per ascoltarlo di nuovo e capire di cosa poteva trattarsi.
E qui il fato, che tanto aveva dato nella scoperta di questa sorgente, si riprese tutto con gli interessi: tutti i tentativi effettuati nel corso degli anni seguenti non diedero alcun esito: quel segnale non è mai più stato rilevato.

Mentre i tentativi per riascoltare quel messaggio procedevano infruottuosi, Jerry Ehman continuò a lavorare sulla registrazione del Big Ear, cercando di comprendere la possibile natura di quel segnale. Vista la carenza di altre osservazioni, si potevano fare solamente supposizioni basate su probabilità e buon senso.

Per prima cosa si pensò ad un segnale di origine terrestre.
Questa ipotesi venne scartata quasi subito, per due motivi:
1) la banda nella quale è stato ricevuto il segnale era (ed è ancora) proibita per tutte le trasmissioni terrestri, quindi nessuno sulla Terra avrebbe dovuto fare quella trasmissione. Ma si sa, le leggi spesso vengono disattese, quindi questo punto non può costituire una prova certa. Tuttavia:
2) Il radiotelescopio Big Ear è costruito sul  terreno, quindi fisso. Il grande ricevitore quindi non segue il movimento delle stelle. La scansione del cielo viene eseguita sfruttando il movimento della Terra: il radiotelescopio ascolta una sorgente per qualche secondo e poi passa alla successiva grazie al movimento della sfera celeste.
Il radiotelescopio Big Ear dell' Ohio State University
Combinando la risoluzione dell'antenna con il moto di rotazione terrestre, si scopre che il radiotelescopio può osservare una certa sorgente per esattamente 72 secondi, il tempo necessario affinché le onde elettromagnetiche entrano e poi escono dal campo di vista dell'antenna. In questi 72 secondi la forma del segnale ricevuto ha un andamento particolare. Parte da zero, raggiunge la massima intensita dopo 36 secondi, quando si trova al centro del campo inquadrato, poi decresce fino a scomparire dopo altri 36 secondi, perché ormai fuori dal campo di vista del radiotelescopio.

Bene, il segnale captato è durato esattamente 72 secondi ed ha un andamento uguale a quelo descritto: la sorgente, quindi, non poteva trovarsi sulla superficie della Terra, ma doveva ruotare con un periodo molto simile a quello dellla sfera celeste.

Poteva trattarsi di un pianeta o un asteroide, quindi corpi celesti vicini che avrebbero potuto emettere un segnale così forte? 
No, in quella zona di cielo non c'erano asteroidi o pianeti, e se anche fosse stato, non ci sono motivi fisici adeguati a spiegare un segnale con una frequenza così stretta. Le sorgenti radio naturali emettono tutte su una banda estremamente più larga.


Avrebbe potuto essere un satellite artificiale?
Un satellite in lento moto attorno alla Terra (quindi su un'orbita molto alta o osservato da una particolare prospettiva) avrebbe potuto provocare un segnale di durata simile e, se avesse violato gli accordi internazionali (siamo in periodo di guerra fredda, quindi non è da escludere) avrebbe potuto trasmettere questo segnale a banda stretta di natura tipicamente artificiale.
Le conclusioni di Jerry Ehman erano però chiare: in quella zona di cielo, nell'ora di rilevazione del segnale wow, non c'erano satelliti cononsciuti (ma è probabile che alcuni satelliti fossero tenuti segreti dai due paesi che cercavano di controllare il mondo: Russia e Stati Uniti).

Senza scendere nei dettagli, che sono invece analizzati in modo rigoroso dalo scopritore del segnale stesso in questo interessantissimo report, tutte le ipotesi sulla natura del segnale non sembravano essere plausibili e/o convincenti. Ne restava ancora un'altra, che per quando improbabile appariva comunque verosimile e non in contraddizione con tutte le analisi: il segnale proveniva effettivamente da una civiltà extraterrestre intelligente.

A causa dell'impossibilità di ricevere di nuovo questa trasmissione, non ci sono prove che avvalorano questa ipotesi, ma non ci sono prove neanche per confutarla, anzi, al momento forse è tra quelle che ha maggiore probabilità di essere vera.
Il segnale ricevuto il 15 Agosto 1977 potrebbe quindi essere l'unica trasmissiore radio proveniente da una civiltà extraterrestre mai ricevuta in oltre 40 anni di ricerce ed osservazioni attraverso il grandi radiotelescopi del mondo. 

Non si capiscono i motivi per cui quel segnale non è più stato rilevato, ed è questo il grande problema di questa affascinante storia. Non sappiamo neanche per quanto tempo prima della rilevazione era presente e non sappiamo per quanto tempo, dopo quei 72 secondi, è stato ancora rilevabile.
Se Ehman si fosse accorto immediatamente di quel segnale, forse la storia sarebbe stata diversa e ci sarebbe stato tempo per condurre altre osservazioni.
In questo scenario, invece, le interpretazioni potrebbero essere molteplici, ognuna valida e allo stesso tempo indimostrabile: si poteva trattare di un fenomeno astronomico naturale ancora sconosciuto, di un effetto di riflessione da parte di un satellite non conosciuto di un segnale di origine terrestre, oppure, scenario più affascinante, avrebbe potuto essere una trasmissione unica di una civiltà extraterrestre in cerca di risposte.

Probabilmente se avessimo conosciuto altre civiltà extraterrestri che trasmettono segnali radio, la nostra visione su questo segnale sarebbe stata molto più favorevole ad una natura extraterrestre intelligente, ma visto che non conosciamo alcuna civiltà che comunica con noi, questa unica trasmissione non può essere interpretata con certezza in questo modo. Scoperte eccezionali richiedono prove eccezionali, e questo è solamente un piccolissimo indizio.

Possibile poi, che una civiltà aliena che vuole comunicare lo fa inviando un unico messaggio senza trasmettere più nulla nella nostra direzione?
E' mai questo il modo di farsi individuare?
Forse è meglio non alzare troppo la voce: noi esseri umani, appena tre anni prima, dal grande telescopio di Arecibo lanciammo verso l'ammasso globulare di Ercole un'unica trasmissione radio della durata di pochi secondi. Se mai qualcuno riceverà questo segnale, proprio come è successo a noi, non sarà in grado di ascoltarlo mai più, perché quel messaggio dai nostri radiotelescopi non è mai più stato ritrasmesso.

Se volete capire di più di questa controversa vicenda, dovete leggere il report compilato dallo scopritore del segnale: http://www.bigear.org/wow20th.htm



Qualche nota sul progetto SETI
Il progetto SETI, tanto ambiziono quando probabilmente ardito e sotto certi punti di vista pazzo (all'epoca non si conosceva neanche un pianeta extrasolare!) aveva un unico obiettivo: se nella nostra galassia ci sono altre civiltà evolute, esse probabilmente usano o hanno usato per comunicare le onde elettromagnetiche, le stesse che l'uomo sta usando, senza molta parsimonia, da 100 anni a questa parte.


I segnali radio di origine naturale provenienti dall'Universo e dai corpi celesti contenuti sono tutti piuttosto conosciuti ed hanno proprietà simili: sono segnali molto deboli, spesso disturbati e senza periodismi, che hanno durata molto lunga ed una larghezza di banda elevata.

Le onde elettromagnetiche delle trasmissioni artificiali hanno invece potenze e larghezze di banda estremamente diverse.
Se una civiltà aliena abbastanza avanzata emette nello spazio, involontariamente o volontariamente, delle onde elettromagnetiche nella direzione della Terra e noi siamo in grado di rilevarle con potenti radiotelescopi (enormi parabole), potremmo in questo modo provare non solo di non essere soli nell'Universo, ma di non essere neanche gli unici esseri intelligenti.

Questa, in parole estremamante semplici, è l'idea che sta alla base del progetto SETI.
Come in ogni campo della scienza (ma anche della vita pratica), tra avere un'idea e metterla in pratica con risultati positivi ci sono di mezzo difficoltà spesso enormi, che rendono le probabilità di successo davvero minime.
Per sperare di sentire una trasmissione radio proveniente da un altro pianeta, dobbiamo sapere esattamente dove osservare e in quale frequenza. E' questo che rende difficile, al di là delle considerazioni sull'esistenza o meno di altre civiltà avanzate, la ricerca.
Ora, con la scoperta di pianeti extrasolari simili alla Terra, le antenne del SETI possono essere indirizzate con estrema precisione su questi mond. Questo sarà l'argomento di un prossimo post.

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